化工安全與環(huán)保課程思政導(dǎo)向性教學(xué)改革研究與實踐

尹 疆，毛麗秋，蘭支利，彭 馨，張 超，趙海紅

(湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長沙 410081)

為推進(jìn)工程教育改革、提高工程教育質(zhì)量，全國高校工科專業(yè)陸續(xù)開展工程教育認(rèn)證。中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會2015年3月修訂的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》對化工與制藥類專業(yè)課程設(shè)置明確規(guī)定，工程基礎(chǔ)類課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括過程安全、環(huán)境與資源保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容。化工產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，我們的衣食住行都離不開化工產(chǎn)業(yè)，同時，化工又是一個高污染，高危險的行業(yè)，在現(xiàn)階段人人談化工變色的形勢下，我們在培養(yǎng)化工人才必須將安全與環(huán)保知識與意識銘刻在每位學(xué)生的腦海，要求學(xué)生不僅能幫助企業(yè)贏得更多的利潤空間，還要能考慮工藝方案對生態(tài)環(huán)境的影響，實現(xiàn)企業(yè)的社會效益，促進(jìn)化工行業(yè)綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。《化工安全與環(huán)保概論》作為一門化工類公共基礎(chǔ)課是培養(yǎng)合格化工人才的重要課程，肩負(fù)著培養(yǎng)化工學(xué)生具有高度的安全生產(chǎn)責(zé)任感和環(huán)境保護(hù)意識的任務(wù)。

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》中指出：落實立德樹人的根本任務(wù)，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，不可割裂。全面推進(jìn)課程思政建設(shè)，就是要寓價值觀引導(dǎo)知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀[1]。在課程思政的導(dǎo)向下，結(jié)合《化工安全與環(huán)保概論》豐富的思政元素，我院化工安全與環(huán)保概論教學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行了創(chuàng)新性的教學(xué)探索，經(jīng)實踐取得良好效果。

1 改善師資，建設(shè)專業(yè)教師隊伍

課程思政的教學(xué)原則是堅持“方向上旗幟鮮明、方法上潤物無聲”。一方面課堂教學(xué)必須堅持正確政治方向，充分發(fā)揮所有課堂的內(nèi)在品格培育功能。另一方面要求做到“專業(yè)不減量，育人提質(zhì)量”，思政元素應(yīng)與專業(yè)知識內(nèi)容交織交融、相輔相成，起到撥動心弦、引起共鳴的點睛之效，從而實現(xiàn)“教書”和“育人”的相互促進(jìn)、相得益彰[2]。教師隊伍是課程思政的主力軍。教育一貫以來強調(diào)言傳身教，身教重于言傳。有調(diào)查表明，80%的學(xué)生認(rèn)為大學(xué)學(xué)習(xí)階段是影響人生觀和世界觀最重要的時刻，而授課老師，特別是專業(yè)課程老師，其自身的學(xué)術(shù)水平、治學(xué)境界、教學(xué)投入，學(xué)生有著最為真切的感受，教師在教學(xué)期間所展現(xiàn)出來的學(xué)術(shù)精神和人生觀，對學(xué)生有著深刻的影響。因此課程思政也對教師隊伍的建設(shè)、教師的學(xué)問品行和潛心育人提出了更高的要求?；づc環(huán)保概論的課程建設(shè)以拓寬學(xué)生知識視野為主要任務(wù)，需要專業(yè)水平高、實踐豐富的課程教學(xué)團(tuán)隊。當(dāng)前，很多高校教師經(jīng)過某一專業(yè)學(xué)科長期訓(xùn)練，專業(yè)能力強，但對于如化工與環(huán)保概論這類型綜合公共課程來說單一的學(xué)科背景明顯不足。我院化工安全與環(huán)保概論教學(xué)團(tuán)隊共5人，團(tuán)隊教師全部為中國共產(chǎn)黨黨員且分別具有環(huán)境工程、化學(xué)工程及安全工程研究背景，工程實踐豐富，知識結(jié)構(gòu)合理，不同專業(yè)背景的教師教授相應(yīng)的課程章節(jié)，將自己的專業(yè)知識帶入課堂，擴(kuò)大課程框架，擴(kuò)展補充教材之外的知識點，優(yōu)化了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，促使學(xué)生從環(huán)保與安全專業(yè)學(xué)科前沿的角度理性的看待化工專業(yè)，既培養(yǎng)了學(xué)生對本專業(yè)的熱愛，也牢固樹立安全與環(huán)保意識。二是建立高效的團(tuán)隊合作的機制，以課程思政為主題進(jìn)行改革和研究教學(xué)內(nèi)容和方法，通過教師之間的集思廣益、相互借鑒等合作，將相關(guān)章節(jié)進(jìn)行重新規(guī)劃和設(shè)計，整合成結(jié)構(gòu)合理、具有邏輯性和內(nèi)在一致性特點的課程體系。并通過集體備課、定期互相聽課等教學(xué)活動的形式，促使團(tuán)隊成員提高自己的業(yè)務(wù)能力。

2 課程教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)與實踐

課程思政的主渠道即是課程教學(xué)。安全與環(huán)保概論課程主要由兩部分構(gòu)成，一部分內(nèi)容是化工環(huán)境保護(hù)篇，主要是化工行業(yè)“三廢”的處理技術(shù)、化工清潔生產(chǎn)等；另一部分主要是化工安全生產(chǎn)技術(shù)篇，主要是化工安全管理、化工防火防爆技術(shù)、工業(yè)毒物的危害及防護(hù)技術(shù)等。課程教學(xué)內(nèi)容多、實踐性強、涉及學(xué)科門類多。針對課程廣泛性和實用性，團(tuán)隊充分利用各種教學(xué)資源積極探討了不同的教學(xué)模式[3]。

2.1 將環(huán)保、安全與化工設(shè)計深度融合

大學(xué)生化工設(shè)計競賽是一項全國性的賽事，以2021為例，全國共有401所高校的2767支隊伍報名參加，參賽人數(shù)近1.4萬人。我院從2009年開始每年都積極組織學(xué)生參加全國化工設(shè)計大賽和湖南省化工設(shè)計大賽，多次獲得國家級及省級獎項。我們在指導(dǎo)學(xué)生競賽和評審比賽作品的過程中，發(fā)現(xiàn)部分參賽作品的環(huán)保及安全專題篇章通常都是敷衍完成，盡管參賽學(xué)生都學(xué)習(xí)過化工安全與環(huán)保，但是不知道如何將所學(xué)的知識較好的應(yīng)用于化工設(shè)計競賽中。我們改革了教學(xué)方法，深化了理論教學(xué)，將化工設(shè)計競賽的要素融入到教學(xué)當(dāng)中。

例如：我們以2019年化工設(shè)計競賽我校某團(tuán)隊提交作品為引線，在設(shè)計項目中，廢水處理措施一章中學(xué)生對設(shè)計項目中含硫廢液預(yù)處理采用“一級生物反應(yīng)器+二級生物反應(yīng)器+膜處理”處理工藝后與其他生產(chǎn)廢水一起進(jìn)入含油污水集中處理裝置進(jìn)行集中處理，生物工藝主要是通過特別的硫氧化細(xì)菌將硫化物轉(zhuǎn)化為硫和硫酸鹽。廢堿液的汽油洗滌工序在除去烴類后排至環(huán)保中心廢堿液濕式氧化裝置處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入廢水生物處理裝置進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理。章節(jié)中明顯感覺學(xué)生對于污水處理概念不清，工藝選擇不合理。針對這類問題，我們從三個方面進(jìn)行“化工廢水廢氣處理”章節(jié)的導(dǎo)入：

2.1.1 廢水的危害

含硫廢水來源于H2S氣體的水洗產(chǎn)物，硫化氫氣體是一種日益引起全球重視的大氣污染公害，是典型的惡臭氣體，具有污染范圍很廣，影響很大的特點，同時引入“2019年甕福達(dá)州化工硫化氫中毒事故”警示片，使學(xué)生將自身的設(shè)計作品與實際的案例聯(lián)系起來，在設(shè)計作品中學(xué)習(xí)有毒氣體產(chǎn)生過程中的注意事項。認(rèn)識到化工業(yè)造福人類社會的同時也伴隨著環(huán)境污染和安全的問題，這是不可避免的矛盾。因此我們在設(shè)計過程中一方面要盡量選擇綠色化工路線，另一方面也要注重“三廢”的治理，學(xué)習(xí)了解《大氣污染防治計劃條例》，《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等理論知識，自覺樹立正確的安全環(huán)保意識，激勵學(xué)生為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會做出貢獻(xiàn)。

2.1.2 廢水的處理方法

以作品中水洗硫化氫廢水為例，進(jìn)行化工廢水處理方法及原理等內(nèi)容的教學(xué)。同時采用多樣化教學(xué)模式，在充分學(xué)習(xí)理論知識后，學(xué)生進(jìn)行自愿組合的前提下進(jìn)行課堂討論，對此類廢水處理工藝進(jìn)行探討，通過合作學(xué)習(xí)的方法讓小組成員相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。通過理論加討論的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生對污水處理知識有了更深刻的理解，對于工藝選擇方案的合理性及正確性，設(shè)計說明書表述的規(guī)范性和內(nèi)容的完整性有了更清楚的認(rèn)知，提高了自己設(shè)計作品的質(zhì)量，建立了知識學(xué)習(xí)和工程項目實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的互動關(guān)系。

2.1.3 廢水的處理技術(shù)的拓展

一個完整的工藝設(shè)計需要建筑、給排水、自動化控制等等各個方面技術(shù)的配合才能完整，學(xué)習(xí)不能僅僅局限于某一個專業(yè)學(xué)科知識，社會越來越需要綜合型的人才，學(xué)生不僅要掌握專而精的專業(yè)知識，形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、層次化的堅實的知識體系，還要涉獵更廣闊的學(xué)科知識[4]。針對學(xué)生所述“生物工藝主要是通過特別的硫氧化細(xì)菌將硫化物轉(zhuǎn)化為硫和硫酸鹽”等內(nèi)容，授課老師結(jié)合自身的水處理專業(yè)背景對廢水生物處理技術(shù)進(jìn)行拓展，講述國內(nèi)外污水生物技術(shù)的研究現(xiàn)狀，如短程硝化、自養(yǎng)脫氮、硫酸鹽型厭氧氨氧化、鐵離子型厭氧氨氧化等知識。以教師的研究成果為背景，拓展學(xué)生的知識面，使學(xué)生在專注于自己專業(yè)的同時，也注重學(xué)科交叉，對其他專業(yè)和領(lǐng)域有所涉獵，深度與廣度結(jié)合，開闊視野。

以學(xué)生的化工設(shè)計競賽成果為案例，闡述“三廢”治理和廠區(qū)安全設(shè)計，以及工廠運行中的安全要求[5]。推動實踐與教育相統(tǒng)一，加強了工程倫理，精益求精的思政元素。通過對設(shè)計作品中環(huán)保與安全部分的學(xué)習(xí)和討論，同學(xué)們對自己的化工設(shè)計作品進(jìn)行修正，將所學(xué)知識用于化工設(shè)計，也對于實際的問題有了明確的求解目標(biāo)，這樣就極大的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，最終使學(xué)生能夠積極、主動的參與到課程教學(xué)中，完成以學(xué)生為主體的教學(xué)方式方法改革，培養(yǎng)強化學(xué)生對環(huán)保與安全設(shè)計的認(rèn)知和重視。

2.2 體驗式教學(xué)和仿真

體驗式教學(xué)和實際操作訓(xùn)練最容易給學(xué)生留下深刻印象[6]。因為課時較少，化工安全與環(huán)保概論課程沒有設(shè)置實訓(xùn)課，我們利用全院教師的先進(jìn)科研實驗平臺，課后開展科研實驗參觀學(xué)習(xí)活動，例如學(xué)生通過參觀實驗室中現(xiàn)有的各種污染物處理實驗工藝，在老師的講解下能真正了解這些污染防治處理工藝的工作原理和流程，身臨其境地感受所學(xué)知識的先進(jìn)性、科學(xué)性和實用性。同時也將科技工作者的擔(dān)當(dāng)、創(chuàng)新、大國工匠精神融入其中，學(xué)生除了學(xué)到知識和技能外，也得到了專業(yè)訓(xùn)練和價值引導(dǎo)。課程組同時依托校虛擬仿真實驗教學(xué)中心進(jìn)行虛擬仿真安全實訓(xùn)，比如開展硫磺制硫酸和煤制甲醇合成等工藝仿真，模擬實際操作故障，使學(xué)生能夠在化工工藝異常操作的處理過程中了解環(huán)境與安全的重要性，加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，并培養(yǎng)學(xué)生積極探索的精神[7]。

2.3 以調(diào)查實踐代替考試

化工安全與環(huán)保概論課程屬于公共課程，課內(nèi)學(xué)時少，只有32學(xué)時。如果教師在課堂上僅通過理論授課進(jìn)行知識的傳授，根據(jù)以往的課堂反饋，大部分的學(xué)生常常處于上課時都懂，

考試都會，但是考完就會全部忘記的狀態(tài)中。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要手段之一[8]。由于本課程的課內(nèi)學(xué)時有限，無法實現(xiàn)課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，因此我們選擇將課外實踐作為本課程有益的補充[9]。以調(diào)查實踐代替考試，讓同學(xué)們結(jié)合自己的專業(yè)背景和生活背景，通過調(diào)查認(rèn)識相關(guān)的環(huán)境和安全問題，并進(jìn)一步提出如何才能避免或降低環(huán)境影響或安全問題的控制策略、思想和方法。例如，高?；瘜W(xué)實驗課程中危險源的識別，化學(xué)品或材料的使用安全注意事項以及產(chǎn)生的廢液、廢氣的收集與處理；校園生活中廢水的處理；身邊或?qū)崟r新聞中工廠的“三廢”污染及安全事故等等[10]。學(xué)生可以單獨或成組完成調(diào)查研究。通過實踐，促使學(xué)生從價值取舍和公共政策的角度，更深層次、更全面的理解化工安全與環(huán)保問題。

3 結(jié) 語

完成課程學(xué)習(xí)后，不少學(xué)生給老師們留言，普遍認(rèn)為：拓寬了專業(yè)的知識面，專業(yè)知識得到了延伸，加深了對環(huán)境保護(hù)和安全防護(hù)相關(guān)理論知識的理解。本課程的創(chuàng)新實踐提高了學(xué)生對環(huán)境保護(hù)和安全防護(hù)問題的認(rèn)識，為今后的職業(yè)生涯牢固樹立安全與環(huán)保意識奠定了基礎(chǔ)，更充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生對專業(yè)的熱愛，基本達(dá)到了習(xí)近平總書記所提出的使各類課程與思政課程同向而行，將顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，形成協(xié)同效應(yīng)，構(gòu)建全員全程全方法育人大格局的要求，實現(xiàn)了價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)的“三位一體”目標(biāo)。